Читать книгу Система высокоточного глубинного прогноза месторождений - Феликс Ройзенман - Страница 3

Приведенное выше высказывание известного специалиста по теории образования месторождений и их прогнозу, доктора геолого-минералогических наук Л. Н. Овчинникова, директора института ИМГРЭ, из книги «Прогноз рудных месторождений» (1992), остается, к сожалению, актуальным и сейчас, несмотря на развитие в последние 20 лет компьютерных технологий и моделирования геологических процессов. Действительно, и в настоящее время достоверность геологического прогноза остается весьма низкой (для большинства полезных ископаемых составляет всего 5—10%). Это обусловлено тем, что уже 30 – 40 лет назад в геологической отрасли произошли коренные изменения.

1) В настоящее время поверхность Земли во многих странах уже хорошо исследована в результате массовых поисково-съемочных работ, и вероятность открытия месторождений на дневной поверхности резко сократилась.

2) На передний план уже 30 – 40 лет назад выдвинулась проблема прогноза не выходящих на дневную поверхность месторождений (проблема глубинного прогноза).

3) В связи с тем, что на глубине рентабельно добываться могут только достаточно крупные и богатые месторождения, при геологическом прогнозе должны быть, на основе геологических, геофизических, геохимических и других исследований на дневной поверхности и до горно-буровой разведки установлены основные промышленные параметры прогнозируемого объекта: 1) местоположение на глубине прогнозируемого объекта; 2) глубина его залегания; 3) его размеры, 4) запасы в нем полезного ископаемого, 3) содержание полезного ископаемого, 5) его качество. Это дает возможность заранее рассчитать рентабельность добычных работ и, тем самым, обоснованно решить вопрос о целесообразности разведки данного объекта.

4) Добыча полезных ископаемых в основном сосредоточилась на территориях уже существующих и действующих горно-промышленных предприятий. Именно здесь, на площадях, детально изученных в результате многолетних геологоразведочных работ, необходимо постоянно и в значительных объемах пополнять выбывающие запасы руды. Таким образом, важнейшее значение имеет проблема высокоточного локального (в том числе – глубинного) прогноза рудных тел.

5) Для большинства полезных ископаемых основное промышленное значение имеет небольшое число крупных и богатых месторождений. И целенаправленный поиск крупных и богатых месторождений является одним из главных приоритетов геологической службы.

6) Для многих полезных ископаемых важное значение имеет качество сырья, определяющее его цену и технологические свойства. Особое значение качество сырья может иметь для неметаллических полезных ископаемых (так, цена на чешуйчатый графит, в зависимости от его качества, может меняться до 10-ти раз).

К сожалению, ни геологическая наука, ни геологическая практика оказались не готовыми к принципиальному изменению условий прогнозирования. Несмотря на большое количество работ по геологическому прогнозу (Крейтер, 1960; Константинов, 1979; Овчинников, 1992 и др.), разработанные и применяемые методы прогноза имеют в основном качественный характер. То есть, на основании установленных поисково-оценочных критериев (геологических, геофизических, геохимических и др.) на определенном участке прогнозируется промышленное рудное тело. Однако ни его точные размеры, ни запасы полезного ископаемого, ни его содержания, ни качество, ни другие промышленные параметры на глубине прогнозируемого объекта не определяются, либо определяются недостаточно точно. Вероятность открытия рудного тела в данном месте при этом не рассчитывается. В результате, реальная достоверность геологического прогноза составляет в настоящее время для большинства полезных ископаемых 5—10%. Такая низкая эффективность прогноза приводит ежегодно к огромным потерям времени и средств при разведке и освоении полезных ископаемых. Даже для такого хорошо изученного полезного ископаемого, как нефть, в изучение которого вложены десятки миллиардов долларов, по данным французских специалистов, достоверность прогноза составляет всего 20% (ошибка 80%). А в таком важном для строительной индустрии полезном ископаемом, как облицовочный (блочный) камень (где годовая стоимость продаж в 2.5 раза выше, чем у алмазов), из 10-ти разведанных и рекомендованных к добыче участков, только один оказывается рентабельным. Достоверность не только прогноза, но и разведки этого, казалось бы, простого полезного ископаемого – всего 10%.

Именно указанные выше обстоятельства послужили для автора, проработавшего 35 лет руководителем крупных научно-исследовательских геологических экспедиций, проводивших работы по хоздоговорам с горно-промышленными предприятиями, а также работавшего руководителем организованных им ЗАО и ООО в горно-геологической отрасли, причиной для разработки новой системы геопрогноза, отвечающей современным требованиям.

Разработка новой системы – высокоточного глубинного прогноза месторождений

Разработка и апробация новой системы прогноза проведены на территориях хорошо изученных рудных полей и месторождений различных твердых и жидких полезных ископаемых: 1) флогопита (Алданский щит; Ковдорское месторождение на Кольском полуострове); 2) мусковита (Сев. Карелия; Кольский полуостров; Мамско-Чуйский район, Иркутская область); 3) графита (Алданский щит; Ю. Карелия; Ю. Урал); 4) диопсидового сырья (Алданский щит); 5) калиевого полевошпатового сырья (Алданский щит; Воронья тундра, Кольский полуостров); 6) натрово-глиноземистого полевошпатового сырья (Ю. Карелия); 7) комплексного месторождения редких металлов: лития, рубидия цезия, тантала, ниобия, бериллия (Воронья тундра, Кольский полуостров), 8) горного хрусталя и кварцевого сырья (Полярный Урал, Алданский щит и др.); 9) медно-никелевых руд (Аллареченское месторождение, Кольский полуостров); 10) облицовочного (блочного) камня (Ю. Карелия); 11) гранитного щебня (Ю. Карелия); 12) подземных водоисточников (Сев. Карелия; Ю. Карелия; Московская область). Всего исследовано 40 месторождений 18-ти полезных ископаемых в 15 рудных полях.

Разработанная новая система высокоточного глубинного прогноза месторождений позволяет до проведения разведочных работ количественно оценить достоверность прогноза и вывести его на уровень более 80%. Также количественно определяются промышленные параметры оруденения: 1) размеры рудного тела, 2) его запасы, 3) содержание полезного ископаемого, 4) качество минерального сырья. Получение указанной количественной информации позволяет еще до дорогостоящих горно-буровых разведочных работ заранее рассчитать рентабельность добычи прогнозируемого рудного тела. На этом основании может быть принято обоснованное решение об экономической рациональности или нерациональности добычи данного полезного ископаемого на этом объекте. Это служит основанием для объективного решения о целесообразности проведения не только эксплуатационных, но и разведочных горно-буровых работ.

Научные основы для разработки системы высокоточного глубинного прогноза месторождений

Разработка системы высокоточного глубинного прогноза месторождений базируется на сделанных автором 3-х научных открытиях в геологии:

1. Богатое флюидное рудообразование под воздействием «углекислотной волны» (новая теория флюидного рудообразования).

2. Система количественных связей между исследуемыми параметрами (геологическими, геофизическими, геохимическими, термобарогеохимическими) и промышленными параметрами месторождений (их размерами и запасами в них полезных ископаемых, содержаниями полезных ископаемых и их качеством).

3. Формация региональных метасоматитов в метаморфических комплексах.

Ниже будут показаны примеры использования указанных 3-х научных открытий для разработки системы высокоточного глубинного прогноза месторождений.

Обеспечение необходимой высокой достоверности прогноза месторождений комплексированием методов исследования

Для разработки критериев высокоточного прогноза на эталонных участках устанавливаются количественные зависимости между исследуемыми параметрами (геологическими, геофизическими, геохимическими, термобарогеохимическими и др.) и указанными выше промышленными параметрами. Всего было установлено 720 таких количественных связей между исследуемыми и промышленными параметрами. По этим данным построено 40 эталонировочных графиков и диаграмм. Локальное прогнозирование рудных тел осуществляется по комплексу поисково-оценочных критериев, из которых ведущим является геологический критерий